Resonancia de maquinaria
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LikeLos términos "frecuencia natural", "resonancia" y "velocidad crítica" se utilizan como sinónimos, pero no son exactamente el mismo concepto. También es común que cuando el analista no conoce la fuente de las altas vibraciones, la falla diagnosticada es la resonancia.
La "velocidad crítica" es cuando el eje en sí está en resonancia, generalmente cambiando su forma de deflexión. Solemos decir, "la máquina está pasando por su velocidad crítica". Sin embargo, no podemos referirnos a "velocidad crítica" cuando hablamos de cimientos, tuberías, columnas o componentes no giratorios. Los analistas de vibraciones bien capacitados sí lo consideran. Sin embargo, a medida que el análisis de vibraciones se vuelve más común (¡lo cual está muy bien!), Y comenzamos a llamar analistas a colegas que escribieron un examen y obtuvieron un certificado; ahora es común mezclar los términos "frecuencia natural", "resonancia" y "velocidad crítica".
Si alguna de las muchas fuentes de vibración crea una frecuencia de vibración igual o casi igual a la frecuencia natural, esa parte entrará en resonancia. Veamos qué es la frecuencia natural.
Cada sistema físico tiene sus frecuencias naturales. Estas son las frecuencias a las que el sistema tenderá a vibrar cuando se someta a ciertas fuerzas dinámicas. Las frecuencias naturales dependen de la distribución de masa y rigidez en el sistema. Entonces, la resonancia es la condición en la que una fuerza dinámica impulsa a un sistema a vibrar a su frecuencia natural. Cuando un sistema mecánico está en resonancia, una pequeña fuerza puede producir una gran respuesta de vibración.
Los analistas de vibraciones experimentados saben que una vibración de rotor bien balanceado produce una gran vibración si sus RPM están cerca de la frecuencia natural del sistema mecánico donde está trabajando (la máquina). La solución podría ser no solo equilibrar el rotor. En cambio, otras soluciones podrían ser hacer funcionar el rotor a otras RPM, cambiar la rigidez del sistema o amortiguarlo.
El desequilibrio definitivamente no es la única fuente de vibraciones que puede causar resonancia. Las vibraciones por desalineación, engranajes, cojinetes, problemas eléctricos o incluso las vibraciones transmitidas desde otras máquinas pueden causar resonancia si están cerca de la frecuencia natural del sistema.
La realidad es más complicada que esto. Cada componente de máquina, un tramo de acero, un segmento de tubería y bases de hormigón tienen sus frecuencias naturales. Una pieza que no gira puede generar una condición de resonancia, y no será fácil de detectar haciendo un análisis de vibración regular. En estos casos, la resonancia se diagnostica descartando otras causas de alta vibración. Sin embargo, el análisis modal es la forma correcta de determinar si una pieza está en resonancia.
Otras formas de probar la resonancia son:
- Prueba de arranque y parada
- Pruebas de impacto
- Uso de tensores para cambiar la frecuencia resonante temporalmente
- Uso de vibrador de velocidad variable
En el catálogo de fallos de Power-MI se incluye la resonancia como un fallo detectable por análisis de vibraciones. Para obtener más información sobre este tema, haga clic aquí.
¿Qué es Power-MI?
Power-MI es una herramienta en la nube que le permite diseñar y gestionar su mantenimiento predictivo con todas las técnicas en una plataforma. Informes fáciles, órdenes de trabajo automáticas e integración a CMMS.
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